Drehmoment bei Helicopter Sturmsicherung.

 
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Drehmoment bei Helicopter Sturmsicherung.

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Gepostet: 31.03.2007 - 18:16 Uhr  ·  #1
Hallo miteinander,

teste gerade meine Anlage (Helicopter Sturmsicherung) aus und bin auf
folgende Sache gestossen:

Der Generator kippt wie gewünscht bei zu starkem Wind (bei meiner
momentanen Einstellung bei ca. 380-400 U/min) nach hinten weg, so daß
er fast rechtwinklig zum Mast steht, die Geschwindigkeit der Blätter läßt
deutlich sichtbar nach, der Generator dreht sich aus dem Wind und fällt
dann wieder nach vorn in seine Ausgangsposition zurück.

Jetzt stehen die Blätter längs dem Wind, aber manchmal wird die
Drehbewegung so stark ausgeführt daß die Windfahne zu weit gegen den
Wind gedreht wird sodaß der komplette Aufbau einmal herumgewirbelt
wird, dann arbeiten Flügel und Generator normal weiter.

Diese Drehbewegung wird immer in gleicher Richtung ausgeführt und
wahrscheinlich dadurch verursacht , daß der Gegendruck der
üblicherweise den Flügeln entgegensteht (Verursacht durch Widerstand
im Generator, magnetisierte Spulen) beim Abkippen nach hinten jetzt
über den Widerstand gegen die Spulen den kpl. Mastaufbau um die eigene
Achse drehen kann. Die Achse der Blätter liegt jetzt etwa in Flucht mit der
Drehachse( nicht genau, es fehlen ca.15 Grad) des Mastes und das Ganze
arbeitet wie eine Achse.

Von diesem Effekt habe ich eigentlich vorher nie etwas gehört, (Bei
Windrädern, was natürlich nichts heißen muß :oops: )


Dies wäre auch nicht weiter schlimm wenn sich dabei nicht immer mein
Ableitungskabel nach unten verdrehen würde.

Habe schon vorher eine einfache Verdrehsicherung in Form eines dünnen
60 cm langen isolierten Drahtseiles, oben am drehbaren Überwurfrohr
und oben am feststehenden Mast befestigt. Dieses läßt dann nur
3Umdrehungen in jede Richtung zu, dann gibts kein weiteres Verdrehen
mehr. Ich hatte dies aber schon vorher angebracht ohne Kenntnis von
oben beschriebenem Effekt. Die Mühle ist übrigends auch in Endposition
(zufällig?)weiter abgekippt bei zu starken Böen.

Hierbei scheint es sich doch nach meiner Meinung um ein generelles
Problem zu handeln, ich weiß nur nicht ob und was ich etwas dagegen tun
muß oder kann.

Da könnte man Drehbewegung erschweren?, größere Windfahne anbauen?
oder beim Abkippen über eine mechanische Betätigung die Drehbewegung
sperren? Oder einfach alles so lassen? Durch eine einfache Sichtkontrolle
kann ich ja am Drahtseil sehen wenn Generatoraufsatz verdreht ist und
einfach zurückdrehen. (Geht im Moment sehr einfach bei Nabenhöhe von
ca. 6m kann ich das vom Boden aus machen.)

Hat vielleicht jemand von euch schon mal ähnliche Erfahrungen
gesammelt?

Gruß
Günter
Westerwald
Uwe Hallenga
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Re: Drehmoment bei Helicopter Sturmsicherung.

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Gepostet: 01.04.2007 - 14:03 Uhr  ·  #2
Moin!

Ich hatte mal eine alte Whisper 600 mit eine Helikopter-Sturmsicherung. Da die Rotorachse zentral über der Drehachse liegt, sollte man meinen dreht sich da aber auch nichts nach links oder rechts weg. Dem war aber nicht so, der Rotor drehte im Uhrzeigersinn und der Kopf dreht sich bei schnell abfallender Windleistung (direkt nach der Boe) immer wieder nach rechts weg. Je stärker die Boe und die vermeintliche Leistung um so stärker waren die Rechts-Rausdreher. Ich habe mir das mal von einem Spezi erklären lassen, und der meinte das dieses aus der Kombination verschiedener Kräfte entsteht die aus dem Gleichgewicht geraten.
Leider kann ich mich nicht mehr genau an seine Erklärungen erinnern, wenn sich also im Folgenden Fehler eingeschlichen haben erbitte ich die entsprechende Korrektur.
Da gab es die Flieh- und Kreiselkräfte die am Rotor wirken und den Rotor eigentlich immer schön steif und ruhig in der Rotorebene halten wollen. Diese Kraft ist abhängig von der Drehzahl und Masse des Rotors. Eine dritte Kraft (Name unbekannt) möchte der Rotor ein Drehrichtung weglaufen lassen was durch die Rotornabe und Kopflager verhindert wird. Theoretisch könnte sie also nur im Kreis "laufen". Diese Bewegungseinschränkungen kombiniert mit den Flieh- und Kreiselkräfte halten sich im normalen Betrieb halbwegs im Gleichgewicht. Durch plötzliche Drehzahländerung verschiebe ich die ausgleichende Wirkung und der Rotor versucht nun in Drehrichtung auszubrechen. Durch das Kopflager kann die Bewegung nur durch verdrehen nach rechts funktionieren und wird im Normalfall von der Heckfahne wieder ausgebremst. Da die Boe aber gerade abfällt, fehlt also auch die ausgleichende Wirkung und Kraft der Fahne.

Etliche Kleinanlagen haben eine überproportional große Heckfahne, und ich vermute dort auch den Hintergrund. Einige etwas größere Anlagen hatten auch schon mal die besondere Konstruktion, das die Heckfahne nicht im rechten Winkel zur Rotorblattebene standen sondern um einige wenige Grade gedreht um (ich vermute nochmal) diesem Effekt entgegenzuwirken.

Bei meiner Whisperanlage (600W) habe ich damals die Heckfahne, die zugegebenermassen im Original winzig war, auf rund 0,2m² vergrößert und damit den Betrieb deutlich beruhigt.

Vielleicht hilft es bei Dir auch.
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Re: Drehmoment bei Helicopter Sturmsicherung.

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Gepostet: 01.04.2007 - 16:14 Uhr  ·  #3
Hallo Uwe,
freut mich zu hören, daß meine Vermutung nicht ganz abwegig war, ein
Vergrößern der Windfahne habe ich auch bereits angedacht. Dumm nur,
daß sie vorher bereits einmal verkleinert habe, die Gewichtsverteilung war
so, daß sie auf der Fahnenseite zu schwer war und hierdurch bei dem
leichtesten Tick bereits abgekippt wurde. Ich müßte also entweder mit
leichterem Material und größerer Fahnenfläche schaffen, oder die
Gesamtlänge der Fahnenstange verlängern, hierdurch erhält die Fahne ja
auch mehr Kraft und dafür auf der Frontseite entweder durch Gewicht
oder Zugfedern für den nötigen Ausgleich sorgen.
Letzteres würde ich nicht so gern machen, da ich ja bereits mit Federn auf
der Fahnenseite arbeite, die bremsen mir auf den letzten centimetern den
durch Eigengewicht zurückfallenden Kopf ab, so daß er nicht so hart
gegen den Anschlag knallt. Diese Sache funktioniert so gut , daß ich sie
gern so behalten würde.


Ich werd es mal mit einem leichten Fahnenmaterial und größerer Fahne
probieren. Die Größe der Windfahne reicht übrigends bei Normalbetrieb
dicke aus um meine Blätter in den Wind zu stellen.

Es gäbe auch noch die Möglichkeit, die ganze Drehbewegung des Aufbaus
etwas schwerer einzustellen (kann ich über Andruckfedern justieren), dann
würde sich Windrad eben nur bei etwas stärkeren Böen neu ausrichten.

Werde mir das noch genauer überlegen bzw. einfachausprobieren.

Dank für deine Antwort
Günter
Westerwald
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